第五節 磁場對運動電荷的作用
第五節 磁場對運動電荷的作用
一、教學目標
(一)知識與技能1、知道什么是洛倫茲力.利用左手定則判斷洛倫茲力的方向. 2、知道洛倫茲力大小的推理過程. 3、掌握垂直進入磁場方向的帶電粒子,受到洛倫茲力大小的計算. 4、了解v和b垂直時的洛倫茲力大小及方向判斷.理解洛倫茲力對電荷不做功.
5、了解電視顯像管的工作原理
(二)過程與方法通過觀察,形成洛倫茲力的概念,同時明確洛倫茲力與安培力的關系(微觀與宏觀),洛倫茲力的方向也可以用左手定則判斷。通過思考與討論,推導出洛倫茲力的大小公式f=qvbsinθ。最后了解洛倫茲力的一個應用——電視顯像管中的磁偏轉。
(三)情感態度與價值觀引導學生進一步學會觀察、分析、推理,培養學生的科學思維和研究方法。讓學生認真體會科學研究最基本的思維方法:“推理—假設—實驗驗證”。
二、重點與難點:重點:1.利用左手定則會判斷洛倫茲力的方向.
2.掌握垂直進入磁場方向的帶電粒子,受到洛倫茲力大小的計算.這一節承上(安培力)啟下(帶電粒子在磁場中的運動),是本章的重點難點:1.洛倫茲力對帶電粒子不做功.
2.洛倫茲力方向的判斷.
三、教具:電子射線管、高壓電源、磁鐵、多媒體
四、教學過程:
(一) 復習引入前面我們學習了磁場對電流的作用力,下面思考兩個問題: 1.如圖判定安培力的方向(讓學生上黑板做)若已知上圖中:b=4.0×10-2 t,導線長l=10 cm,i=1 a.求:導線所受的安培力大小?[學生解答]解:f=bil=4×10-2 t×1 a×0.1 m=4×10-3 n 答:導線受的安培力大小為4×10-3 n. 2.什么是電流?[學生答]電荷的定向移動形成電流. [教師講述]磁場對電流有力的作用,電流是由電荷的定向移動形成的,我們會想到:這個力可能是作用在運動電荷上的,而安培力是作用在運動電荷上的力的宏觀表現. [演示實驗]觀察磁場陰極射線在磁場中的偏轉(100頁圖3。5--1)[教師]說明電子射線管的原理:說明陰極射線是燈絲加熱放出電子,電子在加速電場的作用下高速運動而形成的電子流,轟擊到長條形的熒光屏上激發出熒光,可以顯示電子束的運動軌跡,磁鐵是用來在陰極射線周圍產生磁場的,還應明確磁場的方向。 [實驗結果]在沒有外磁場時,電子束沿直線運動,蹄形磁鐵靠近電子射線管,發現電子束運動軌跡發生了彎曲。學生用左手定則判斷電子束彎曲方向。[學生分析得出結論]磁場對運動電荷有作用.------引出新課 (二)新課講解1、洛倫茲力的方向和大小(1)、洛倫茲力:運動電荷在磁場中受到的作用力.通電導線在磁場中所受安培力是洛倫茲力的宏觀表現.【說明】可以根據磁場對電流有作用力而對未通電的導線沒有作用力,引導學生提出猜想:磁場對電流作用力的實質是磁場對運動電荷的作用力。[過渡語]運動電荷在磁場中受到洛倫茲力的作用,那么洛倫茲力的方向如何判斷呢? [問題]如圖(2) 判定安培力方向.(上圖甲中安培力方向為垂直電流方向向上,乙圖安培力方向為垂直電流方向向下) ②.電流方向和電荷運動方向的關系.(電流方向和正電荷運動方向相同,和負電荷運動方向相反) ③.f安的方向和洛倫茲力方向關系.(f安的方向和正電荷所受的洛倫茲力的方向相同,和負電荷所受的洛倫茲力的方向相反.) ④.電荷運動方向、磁場方向、洛倫茲力方向的關系.(學生分析總結)